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亚热带泥炭藓沼泽生态学研究概述



全 文 :亚热带泥炭藓沼泽生态学研究概述
马广礼,张巧莲,郑俊霞 (许昌职业技术学院园林园艺系,河南许昌 461000)
摘要 泥炭藓沼泽多分布于北半球的温带到负极带地区,在我国,泥炭藓沼泽主要发育在大、小兴安岭和长白山等地。在亚热带,大面
积的泥炭藓沼泽较为少见。经过对鄂西七姊妹山、二仙岩和寒池泥炭藓沼泽的系统研究,并结合神农架大九湖泥炭藓沼泽的研究文献,
对我国典型亚热带亚高山的 4处较大面积的泥炭藓沼泽的生态学特征做了概述。
关键词 泥炭藓沼泽;大九湖;七姊妹山;二仙岩;寒池
中图分类号 S181. 6;Q948. 15 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)13 -07859 -02
A Review of Ecological Studies on Sphagnum Mire in Subtropical China
MA Guang-li et al (Department of Garden and Horticulture,Xuchang Vocational and Technical College,Xuchang,Henan 461000)
Abstract Sphagnum mire occupies extensive tracts of land throughout the boreal and subarctic regions. In China,sphagnum mire mostly de-
velops in Daxinganling,Xiaoxinganling and Changbai Mountains,etc. . But,the large areas of sphagnum mire in subtropical zone are rare.
We investigated the ecological characteristics of sphagnum mire at Qizimei Mountains,Erxianyan and Hanchi in Western Hubei Province,and
combined with research literatures of sphagnum mire at Dajiu Lake,the paper has summarized ecological characteristics of four sphagnum
mires in subtropical China.
Key words Sphagnum mire;Dajiu Lake;Qizimei Mountains;Erxianyan;Hanchi
基金项目 湖北省科技攻关项目(2006AA305A04)。
作者简介 马广礼(1982 -) ,男,河南淮阳人,讲师,硕士,从事生物学
的教学研究工作。
收稿日期 2011-10-13
1 泥炭藓沼泽的分布及其生态学价值
泥炭藓沼泽是一种景观独特的湿地类型,多分布于北半
球的温带到负极带地区,如阿拉斯加、加拿大和西伯利亚等
地[1]。其在南半球的分布面积相对较小,主要分布在澳大利
亚和西巴布亚岛的山地地区和新西兰海拔 1 500 m以下的地
区,同时也斑块状见于负极带的岛屿上[2 -3]。在我国,泥炭
藓沼泽主要发育在大、小兴安岭和长白山等地。在亚热带山
地也有小面积零星分布,如华中山地丘陵的西山、黄山、神农
架和云贵高原山地的山间洼地、雪蚀洼地、冰蚀洼地和湖泊
中[4],但在亚热带地域,大面积的泥炭藓沼泽少见报道。这
是因为气候是控制泥炭沼泽分布的主导因素,与水文学和水
化学相联系的地质因素亦扮演着重要的角色[1,5 -6]。
泥炭沼泽在长时期内以平均每年 12 ~ 23 g /m2 的速度
固定大气碳,通过长期的积累,泥炭沼泽储存地球上约 1 /3
的碳源[7 -8]。而泥炭藓属植物是泥炭沼泽所特有的分类群,
其残体使泥炭沼泽创造出相当大的生物量。一年中泥炭藓
(包括活体及其残体)所固定的碳比全球所有的陆生植被所
固定的碳还要多[9]。所以说在稳定的沼泽生态系统中,泥炭
藓是积累泥炭的最重要植物[8]。然而由于人类对泥炭的开
采,破坏了泥炭沼泽生态系统的碳平衡,致使全球碳的释放
是全球碳积累速度的10倍还要多[8,10]。泥炭开采从排水、转
运泥炭以及随后对泥炭沼泽的遗弃,严重改变了泥炭沼泽的
生态环境,致使泥炭藓难以再度入侵、定居[8],继而引起沼泽
的退化,所以保护泥炭藓沼泽免遭破坏对全球碳收支的平衡
具有重要意义。
2 亚热带泥炭藓沼泽的生态学地位
Gajewski等学者通过研究北美和欧亚大陆泥炭藓孢子
在过去 21 000年里的分布状况,论证了北半球泥炭藓沼泽分
布丰富的地区的年平均降水量为 630 ~ 1 300 mm,年平均气
温为 -2 ~6 ℃[9],即泥炭藓沼泽是在冷湿的气候条件下形
成的一种沼泽类型。由于泥炭藓沼泽发育所要求的气候及
地质条件的苛刻性,决定了该类沼泽分布地理区域的局限性
以及大面积的泥炭藓沼泽在亚热带区域的稀少性。然而湖
北省继 20世纪 80 年代初郎惠卿等报道神农架大九湖泥炭
藓沼泽后[4],时隔 20多年,2005 ~ 2006年间科考人员在地处
亚热带的鄂西恩施州又相继发现了 3 处较大面积的亚高山
泥炭藓沼泽。
3 泥炭藓沼泽的生态学特征
笔者于 2005 ~2008年对鄂西恩施州 3 处大面积的亚高
山泥炭藓沼泽做了系统研究[11 -14]。彭丹等对神农架大九湖
泥炭藓沼泽植物群落物种组成做过分析[15],现将此4处泥炭
藓沼泽的生态学特征概述如下,以期为我国亚热带亚高山泥
炭藓沼泽的生态学监测提供必要的信息,为林业部门和环保
部门的管理者保护泥炭藓沼泽提供科学依据。
3. 1 大九湖泥炭藓沼泽的生态学特征 大九湖海拔 1 600
~1 800 m,年平均气温为 7. 4 ℃,年平均降雨量平均为
1 585. 4 mm。大九湖沼泽的地貌类型为第四系冰川形成的
冰川地貌。地形特点是周围群山环绕,中央为冰川谷地,泥
炭藓沼泽位于大九湖养鹿场中一凹形盆地中,盆地一侧为丘
陵。水源主要靠大气降水补给,泥炭厚度超过 200 cm。沼泽
内无明显水层,但人踏在其上,水自然溢出,地下水位接近地
表。泥炭藓群落的植物种类共有 18 科 24 种,草本层的高度
为 30 cm左右,盖度约 80%,以红穗苔草(Carex argyi)为优势
种,泥炭藓(Sphagnum palustre)盖度为 100% ,形成高度为 10
~20 cm藓丘[15]。
3. 2 七姊妹山泥炭藓沼泽的生态学特征 七姊妹山泥炭
藓沼泽分布于七姊妹山海拔 1 650 ~ 1 950 m的林间平地或
洼地处。斑块状分布,斑块面积在 2 ~ 10 hm2 不等,总面积
约 810 hm2。该地带年平均气温 8. 9 ℃,年降水量 1 876 mm。
沼泽内无明显水层,但人踏在其上,水自然溢出,地下水位接
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(13):7859 - 7860 责任编辑 王淼 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.13.037
近地表。呈沼泽植物群落结构可分为草本层和泥炭藓层。
现场测得泥炭藓层厚度为 15 ~30 cm。现场取泥炭剖面测得
泥炭层厚度为 70 ~100 cm,且泥炭直接发育在岩石上。泥炭
浸出水的 pH为 4. 34 ~5. 96。沼泽周围地势稍高,或为山坡。
七姊妹山泥炭藓沼泽植物物种达 41 科 65 属 91 种。可分为
9个群丛,其中泥炭藓、野灯心草(Juncus setchuensis )和堇菜
(Viola verecunda)为 9个群丛共有物种,可见这 3种植物为七
姊妹山泥炭藓沼泽的典型物种,其中泥炭藓为沼泽优势种。
泥炭藓的平均盖度为 88. 6%。
3. 3 二仙岩泥炭藓沼泽的生态学特征 二仙岩泥炭藓沼
泽分布于二仙岩海拔 1 450 ~ 1 600 m,年平均气温 14. 0 ℃,
年降水量为 1555. 1mm。该区为唐崖河源头,多呈大面积集
中分布。沼泽内无明显水层,但人踏在其上,水自然溢出。
沼泽植物群落结构可分为灌木层、草本层和泥炭藓层。沼泽
周围或为排水较好农田、草甸,或为山体植被。现场测得泥
炭藓层厚度为 5 ~ 25 cm。现场取泥炭剖面测得泥炭层厚度
多在 100 cm以上。泥炭浸出水的 pH为 4. 79 ~ 6. 12。二仙
岩泥炭藓沼泽湿地有高等植物 111种,隶属 51科的 85个属,
二仙岩泥炭藓沼泽可分为 7个群丛,即 4个灌木泥炭藓沼泽
群丛和 3个草本泥炭藓沼泽群丛。泥炭藓、野灯心草为 7 群
丛共有种;泥炭藓的平均优势度为 90. 70%。
3. 4 寒池泥炭藓沼泽的生态学特征 寒池泥炭藓沼泽位
于寒池的双河口及拦坝子等地,海拔 1 850 m左右。寒池在
利川市地势最高,年均气温 7. 7 ℃,年降水量达 1 300 mm。
泥炭藓沼泽多呈长带状分布于山间林地的沟谷中,沼泽从谷
底的草本泥炭藓植被渐过渡到山坡灌丛植被。该地区属长
江支流河源地区,为高渡河、长扁河(分别注于龙桥河和清
江)的发源地。沼泽内无明显水层,但人踏在其上,水自然溢
出。沼泽植物群落结构可分为草本层和泥炭藓层,部分地段
可见不明显的灌木层。泥炭藓厚度为 5 ~15 cm,不同群丛差
异较大;沼泽中心泥炭厚度在 150 cm 左右。泥炭浸出水的
pH为 4. 76 ~5. 82。利川寒池泥炭藓沼泽湿地共有高等植物
94种,隶属 42科的 71 个属,寒池泥炭藓沼泽可分为 6 个为
泥炭藓沼泽群丛,即 1 个灌木泥炭.藓沼泽群丛和 5 个草本
泥炭藓沼泽群丛。在泥炭藓沼泽群丛中,泥炭藓、水甜茅
(Glyceria aquatica)为 6群丛共有种;泥炭藓的平均优势度为
89. 70%。
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101 -104.
(上接第 7817页)
雹站无法开展作业,15:28 ~ 15:45 造成紫马乡的紫马村、新
洋村、栗树村、龙头村降雹成灾,属于防区外,降雹时间持续 5
min,冰雹最大直径 5 cm,并伴有大风天气,对局地烤烟和蔬
菜造成了严重灾害,损失也较大。这次过程是典型的强对流
单体所至,强冷空气及强风切变背景下的庞大云体,一般难
以防御。在大山和回龙虽然提前进行了作业,但作业不够严
密,大山第 1次作业才打 17发,回龙才打 7 发对这样的强对
流单体起不到催化作用,造成大山部分村降雹成灾。
4 结论
(1)这次降雹天气过程主要是受冷空气及中低层切变影
响、在低层辐合、高层辐散的上升运动区,对流发展,对流不
稳定能量释放,产生的冰雹强对流天气。
(2)在指挥作业过程中,根据雷达资料判断冰雹云的移
向和移速,把强回波中心的方位和高度以及即将移经的区域
及时传达给防雹站,各防雹站根据雷达回波信息,抓住有利
作业时机进行方位和高度角准确定位作业,降低防区内冰雹
灾害性天气所带来的经济损失。
(3)存在的问题主要是:有的降雹点未设防雹站无法开
展作业,同时还受到空域限制延误作业最佳时机,加上资金
不充足作业时不敢大量用弹,达不到崔化目的。今后要多总
结分析,尽可能对防雹站进行合理布局。
参考文献
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0687 安徽农业科学 2012 年